化工原理课程设计---浮阀塔设计

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1、设计条件: 常压：p=1atm 处理量：50000t/y 进料组成： 馏出液组成： 釜液组成：(以上均为质量分数) 塔顶全凝器：泡点回流 每年实际生产天数：330 天（一年中有一个月检修） 精馏塔塔顶压强：4kPa 加热方式：间接加热 第一章第一章 塔板工艺计算塔板工艺计算 1. 基础物性数据基础物性数据 表 1-1 苯、甲苯的粘度 温度 0 20 40 60 80 100 120 苯smPa 0.638 0.485 0.381 0.308 0.255 0.215 甲苯smPa 0.758 0.58 0.459 0.373 0.311 0.264 0.228 表 1-2 苯、甲苯的密度 温度

2、0 20 40 60 80 100 120 苯 3 /kgm - 877.4 857.3 836.6 815.0 792.5 767.9 甲苯 3 /kgm 885.6 867.0 848.2 829.3 810.0 790.3 770.0 表 1-3 苯、甲苯的表面张力 温度 0 20 40 60 80 100 120 苯 /m Nm 31.60 28.80 26.25 23.74 21.27 18.85 16.49 甲苯/m Nm 30.89 28.54 26.22 23.94 21.69 19.49 17.34 表 1-4 苯、甲苯的摩尔定比热容 温度 0 50 100 150 苯 /

3、()kJkm ol k 72.7 89.7 104.8 118.1 甲苯/ ()kJkm ol k 93.3 113.3 131.0 146.6 表 1-5 苯、甲苯的汽化潜热 温度 20 40 60 80 100 120 苯 /kJkg 431.1 420.0 407.7 394.1 379.3 363.2 甲苯 /kJkg 412.7 402.1 391.0 379.4 367.1 354.2 2 物料衡算物料衡算 2.1 塔的物料衡算塔的物料衡算 （1）苯的摩尔质量：78.11 A M/kgkmol 甲苯的摩尔质量： B M=92.13/kgkmol （2）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分

4、数 塔顶易挥发组分质量分数，摩尔分数 釜底易挥发组分质量分数， ，摩尔分数 原料液易挥发组分质量分数，摩尔分数 料液流量 F=50000*1000/(330*24)=6313.13kg/h=80.82kmol/h 由公式：F=D+W，F=DW 代入数值有： 塔顶产品(馏出液)流量 D=45.12 kmol/h； 釜底产品(釜液)流量 W=35.70 kmol/h。 2.2 分段物料衡算分段物料衡算 根据相平衡曲线，泡点进料时 q=1 有， 1.38 由梯形图可知,全回流下最少理论板8。 有理论板得捷算法有 根据兰吉利图,选取不同的 R 值,计算值，吉利兰图找到对应点，自此 引铅垂线与曲线相交，由于此交点相应的纵标值，可以做出以下图 像： 曲率变化最大的点是在 R=2.15，N=14.49 15 处，即理论板是15 块 所以精馏段液相质量流量 *45.12=97kmol/h， 精馏段气相质量流量3.15*45.12=142.13kmol/h， 精馏段操作线方程,即=+0.307， 因为泡点进料，所以进料热状态 q=1， 所以，提馏段液相